數論
質數(prime number)
質數是大於 1 的整數,它只能被兩個數整除:1 和它自己。7 就是質數——想把 7 塊餅乾分成幾堆相等的,你會卡住,除非分成一堆 7 塊、或七堆各 1 塊。6 不是質數,因為它能乾乾淨淨地拆成 2 × 3。
質數是所有其他整數的建築材料。每個大於 1 的整數,要麼本身是質數,要麼能寫成若干質數相乘——而且除了你寫下因數的先後順序之外,方法唯一:60 永遠是 2 × 2 × 3 × 5,絕無第二種拆法。所以質數之於算術,就像原子之於物質——萬物都由這些零件拼裝而來。
有一點常讓人困惑:質數永遠用不完。你或許以為數字一旦變得巨大,就都能由更小的零件搭出來,可早在兩千多年前,歐幾里得就證明了質數有無窮多個——無論你數到多遠,前方總還有一個在等著。
最初的幾個質數:2、3、5、7、11、13、17、19、23、29……其中 2 是唯一的偶質數。
其餘每個偶數都能被 2 整除,所以 2 獨一無二。
請注意,1 被特意排除在質數之外:若把它算進去,一個數的質因數分解就不再唯一了(你可以不停地乘以 1)。質數無窮的證明出現在歐幾里得的《幾何原本》(約公元前 300 年)中;而如今已知的最大質數——被人懸賞追逐的梅森質數——長達數千萬位。
又稱
另見